بررسي تأثير بارهاي پاسخگوي منازل مسكوني بر روي امنيت فركانس سيستم در يك ريزشبكه ي جزيره اي

Investigation of the Effects of Residential responsive Loads on the System Frequency Security in an Autonomous micrigrid

برنامه¬ريزي انرژي با مشاركت مصرف¬كنندگان به¬ويژه در ريزشبكه¬هاي مستقل، با توجه به گسترش روزافزون اين شبكه¬ها و نيز عدم قطعيت¬هاي شديد ناشي از بارهاي پاسخگو و منابع توليد تجديدپذير در آن¬ها، بسيار حائز اهميت است. از اين رو در اين مقاله، برنامه¬ريزي بهينه¬ي انرژي و ذخيره¬ي يك ريزشبكه جزيره¬اي با مشاركت مشتركين مسكوني در برنامه¬هاي پاسخگويي بار و تأثير مشاركت آن¬ها بر روي امنيت فركانس سيستم بررسي شده است. بدين منظور، ابتدا انواع بارهاي مسكوني بر اساس مفهوم الاستيسيته¬ي قيمتي تقاضا، مدل¬سازي و عدم قطعيت¬هاي ناشي از بارها و منابع توليد تجديدپذير با استفاده از مفهوم سناريو شبيه¬سازي شده است. سپس، يك برنامه¬ي سناريو محور مبتني بر امنيت احتمالاتي سيستم، جهت برنامه¬ريزي انرژي و ذخيره¬ي يك روز آينده¬ي ريزشبكه پيشنهاد شده است. هدف برنامه¬ي پيشنهادي بيشينه كردن سود مورد انتظار بهره¬بردار و بهبود امنيت فركانس ريزشبكه است. جهت ارزيابي دقيق تأثير برنامه¬هاي پاسخگويي بار روي امنيت فركانس سيستم، از پخش توان بهينه¬ي AC در فرآيند حل مسئله استفاده شده است. روش پيشنهادي توسط نرم¬افزار GAMS كدنويسي شده و بر روي يك ريزشبكه¬ي جزيره¬اي پياده¬سازي شده است. نتايج عددي نشان مي¬دهد كه با مشاركت مشتركين مسكوني در برنامه¬¬هاي پاسخگويي بار حاشيه¬¬¬ي امنيت فركانس ريزشبكه بهبود مي¬يابد.

Energy scheduling with the participation of consumers, especially in autonomous micrigrids, is very important in view of the increasing expansion of these networks as well as the uncertainties caused by residential responsive loads and the sources of renewable energy production in them. In this way, in this paper, the optimal energy and storage planning of an islanded microgrid with the participation of residential customers in demand response (DR) programs and the impact of their participation on the frequency security of system has been investigated. For this aim, firstly, different types of residential loads have been modeled based on the concept of demand price elasticity, and uncertainties caused by loads and renewable energy resources by scenario generation. Then, a scenario-based program is proposed to schedule the energy and reserve of a microgrid. The goal of the proposed program is to maximize the expected benefit of operator and improve frequency security of the system. In order to accurately assess the effect of DR programs on system frequency security, AC optimal power flow has been used in the problem-solving process. The proposed method is coded by the GAMS software and implemented on an islanded microgrid. Numerical results show that with the participation of residential loads, the marginal of the frequency security is improved.